汽车制造行业作为我国的支柱行业,其发动机的制造技术尤为重要。在发动机缸盖加工过程中,仍存在缸盖关键结合面毛刺等工艺问题。主要针对发动机缸盖关键结合面铣削毛刺的形成和控制方面进行研究,提出一种基于切削参数的粗精铣毛刺尺寸回归模型。在不同的切削参数下进行铣削加工试验,测量粗精铣毛刺宽度和高度等特征尺寸,进行数据回归分析,获得加工工艺参数与毛刺特征尺寸相关联的回归模型,通过模型确定实现毛刺尺寸主动控制的加工参数可行区间。

切削参数优化能够有效地提高工件的加工效率,降低加工成本。然而,当理论模型不准确或者工件产生较大变形时,以理论模型为基础的离线优化方法不再实用,而在线优化方法对设备性能要求较高,很难进行普遍使用。针对铣削加工工艺参数优化问题,提出一种基于在线测量切削力信号的进给速度优化方法,首先分析了铣削力解析模型,建立了进给速度优化数学模型,然后根据刀具参数和机床参数确定了优化约束条件,最后设计了实验模型,通过实际的加工实验验证了本文提出的进给速度优化方法。

针对X70、X80高强度油气管道的切割与坡口作业,介绍了钻铣切管机的组成及工作原理,设计了切管机的固定盘、活动盘、夹持支腿、钻铣头、仿形坡口装置及液压系统的结构,同时选择了铣刀及装夹方式。

在切削液条件下采用单因素试验方法,进行涂层硬质合金立铣刀铣削GH4169试验,对比分析了切削用量对铣削振动的影响规律。试验结果表明:在试验条件范围内,单因素法改变切削用量对铣削振动的影响不同,铣削振动值从大到小分别为vx、vy、vz;切削速度vc与每齿进给量fz对铣削振动的影响较大;径向切削深度ae对铣削振动的影响不明显;轴向切削深度ap对铣削振动的影响显著。

五轴机床在航空航天领域大型曲面零件加工中应用极其广泛,其高速、高精度和大材料去除率的加工特点对加工稳定性提出了很高要求,影响五轴机床铣削稳定性的主要问题是切削颤振。通过对一台转摆头五轴机床进行动力学性能测试,对比分析主轴系统在不同位置和转摆头在不同姿态下刀尖点的频响特性,得出刀尖点频响特性随位置的演变规律。以频域法构建切削稳定性叶瓣图,得到极限切深的位置演变规律。研究结果为五轴机床切削参数的优化提供了参考。

为探究在干切削和水基微量润滑(WMQL)条件下刀具磨损对DD5铣削表面质量的影响规律,采用四刃PVD-TiAlN涂层硬质合金刀具以及超景深显微镜和扫描电镜等设备,以刀具副后刀面磨损宽度为主要评价指标,对硬质合金刀具副后刀面磨损形态、磨损机理进行分析和研究,并采用三维轮廓仪对零件表面粗糙度进行测量.研究结果表明,与干切削相比,采用水基微量润滑冷却技术,能够延长刀具寿命并改善材料的铣削加工性;硬质合金刀具的主要磨损机理为粘结磨损、磨粒磨损、氧化磨损和扩散磨损.

针对平底推力球轴承实体保持架装配时兜孔锁口易出现掉球的问题,分析原保持架加工方法存在的不足,通过优化工艺流程,设计专用夹具,选用合适的刀具和加工参数,解决了实体保持架兜孔锁口加工问题,并通过实践验证了优化后工艺的可行性和可靠性。

颤振严重制约了高速铣削加工效率。动态铣削力信号具有非线性、非平稳的特点,常规的信号分解方法难以处理该类信号。提出了一种基于瞬时频率估计和Vold-Kalman滤波的多分量信号分解方法,并运用该信号分解方法识别颤振。基于频谱集中性指标估计信号的瞬时频率参数;用Vold-Kalman滤波器提取对应参数的各信号分量;由于颤振时铣削力信号的能量分布在频域发生变化,由此引入能量熵的定义。采用分解得到的子信号能量熵变化来识别颤振。实验分析表明该方法有效可行。

轮廓周边倒圆角／倒斜角一般使用球头刀或者平底立铣刀具，并编制宏程序完成铣削加工。根据表面粗糙度的要求，分别推导了铣削周边倒角的旋转角、倒斜角的深度值的增量值计算公式。通过比较，选用球头刀具比平底刀具的铣削加工效率要高。

介绍了采用普通数控镗铣床加工燃机叶轮多倾斜角榫槽工艺方法研究过程，采用UG、AutoCAD软件进行燃机叶轮、榫槽实体造型的方法，找出了榫槽正确铣削加工的工件状态。确定了榫槽加工的质量控制方法、完工检测方法。